ENERGIA NUCLEAR

PPTCEL001QM11-A10V1

Clase

Fenómenos nucleares I:
partículas radioactivas

Aprendizajes esperados

•

Conocer las partículas radioactivas.

•

Conocer el concepto de isótopos.

•

Aplicar el concepto de masa atómica promedio.

•

Interpretar reacciones nucleares.

Pregunta oficial PSU
En la reacción nuclear:
39
19

K + 01 n  X + 2 01 n

X corresponde a un
I) átomo con número atómico 19.
39II) isótopo del 19 K.
III) átomo con número másico 38.
Es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
D)
E)

solo I.
solo III.
solo I y II.
solo II y III.
I, II y III.
Fuente: DEMRE – U. DE CHILE, Admisión PSU 2011

1. Naturaleza de las reacciones nucleares
2. Desintegración nuclear. Radioactividad

1. Naturaleza de las reacciones nucleares
Algunos núcleos son inestables y espontáneamente emiten partículas
y/oradiaciones electromagnéticas. A este fenómeno se le llama
radioactividad.
La radioactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables", es decir,
que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares,
con lo que, para alcanzar su estado fundamental, deben perder energía.

Todos los elementos que tienen número
atómico mayor a 83 son radioactivos.

Las reaccionesnucleares
pueden ser endotérmicas o
exotérmicas.

1. Naturaleza de las reacciones nucleares
Las reacciones nucleares son muy distintas a las reacciones químicas
ordinarias.
Reacciones químicas

Reacciones nucleares

Los átomos se reorganizan por Los elementos (o los isótopos de
la ruptura y formación de
los mismos elementos) se
enlaces químicos.
convierten entre sí.
Solo participan los electrones
delos orbitales atómicos o
moleculares.

Pueden participar protones,
neutrones, electrones y otras
partículas elementales.

Absorción o liberación de
cantidades de energía
relativamente pequeñas.

Absorción o liberación de
cantidades enormes de energía.

Velocidades de reacción
afectadas por T, P,
concentración y catalizadores.

Velocidades de reacción, por lo
general, no afectadas por T, P ocatalizadores.

1. Naturaleza de las reacciones nucleares
1.2 Tipos de átomos
Isótopos → Son núcleos del
mismo número atómico pero de
distinta masa atómica.

Isóbaros → Son núcleos de la
misma masa atómica pero de
distinto número atómico.

Isótonos → Son núcleos que
tienen el mismo número de
neutrones y distinto número
atómico y másico.

TIPOS DE ISÓTOPOS
• Isótopos
Naturales:
Son
aquellos que seencuentran en la
naturaleza. Elemento que se usa
en la bomba de hidrógeno
responsable del holocausto en
Hiroshima y Nagasaki.
• Isótopos
Artificiales:
Son
fabricados
en
laboratorios
nucleares con bombardeo de
partículas subatómicas. Estos
isótopos suelen tener una corta
vida, en su mayoría por la
inestabilidad y radiactividad que
presentan.

1. Naturaleza de las reacciones nucleares
1.3 Masa atómicapromedio
La masa atómica depende de los isótopos constituyentes.
Se pondera la masa de los isótopos con su abundancia
relativa en la corteza terrestre.
Media geométrica

Masa atómica
54
26

Fe  5,90%

56
26

Fe  91,72%

57
26

Fe  2,10%

58
26

Fe  0,28%

(m isotopo 1 • % abundancia isotopo 1 + m isotopo 2 • % abundancia isotopo 2 +....)
100
(54 • 5,9) + (56 • 91,72) + (57 • 2,1) + (58 •0,28)
Masa atómica Fe =
100
Masa atómica Fe = 55,91 uma

Estabilidad Nuclear
• La Estabilidad Nuclear se entiende como el equilibrio entre las fuerzas
de repulsión eléctrica de los protones y fuerza atractiva nuclear de
corto alcance que experimentan los protones y neutrones del núcleo.
La relación entre protones y neutrones es lo que permite la estabilidad
del núcleo.
Existen 3 aspectos que influyenen la estabilidad del núcleo:
• Interacción nuclear fuerte: Es la fuerza de unión muy intensa, la cual
es capaz de vencer la repulsión entre protones y de mantener unido al
núcleo. Esta fuerza actúa entre dos protones, dos neutrones o entre un
protón y un neutrón y existe solo en el núcleo atómico. Cuanto mayor
es la interacción nuclear fuerte, tanto más estable es el núcleo atómico.

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